የግፊት ኃይሎች በፈሳሽ ወይም በጋዝ ውስጥ ባለው የሰውነት ወለል ላይ ይሠራሉ። የመጥለቅ ጥልቀት እየጨመረ በሄደ መጠን ግፊት እንደሚጨምር ይታወቃል። ይህ ማለት በሰውነት የታችኛው ክፍል ላይ የሚሰሩ እና ወደላይ የሚመሩ የግፊት ሀይሎች በሰውነት ላይኛው ክፍል ላይ ከሚሰሩት እና ወደ ታች ከሚመሩት ሀይሎች ይበልጣል።

የተንሳፋፊ ኃይል ፍቺ እና ቀመር

ፍቺ

በፈሳሽ ወይም በጋዝ ውስጥ በተጠመቀ አካል ላይ የሚፈጠረው የግፊት ኃይል ይባላል ተንሳፋፊ ኃይል. ተንሳፋፊው ኃይል በሰውነት ላይ ከሚሠራው የስበት ኃይል የበለጠ ሊሆን ይችላል. ተንሳፋፊ ኃይሎችም የሚታዩት ሰውነቱ በከፊል በፈሳሽ ወይም በጋዝ ውስጥ ከሆነ ነው።

በፈሳሽ ውስጥ ያለ አካል ብቻውን ከተወ፣ ይሰምጣል፣ ሚዛናዊ ነው፣ ወይም ወደ ላይ ይንሳፈፋል። ይህ የሚወሰነው በሰውነት ላይ በሚሠራው የስበት ኃይል እና ተንሳፋፊ ኃይል (F A) ጥምርታ ነው። በመጀመሪያው ሁኔታ (ሰውነት ይሰምጣል) mg>F A. mg=F A ከሆነ፣ አካሉ ሚዛናዊ ነው። በ mg

የአርኪሜዲስ ህግ

በፈሳሽ ወይም በጋዝ ውስጥ የተጠመቀ አካል ለተንሳፋፊ ኃይል (የአርኪሜዲስ ሃይል ኤፍ ኤ)፣ በእሱ የተፈናቀለው ፈሳሽ ወይም ጋዝ ክብደት ጋር እኩል ነው። በሂሳብ መልክ፣ ይህ ህግ ይህን ይመስላል፡-

ሰውነቱ የተጠመቀበት ፈሳሽ (ጋዝ) መጠኑ የት አለ፣ g=9.8 m/s 2 የስበት ኃይል ማፋጠን፣ V በፈሳሽ (ጋዝ) ውስጥ ያለው የሰውነት መጠን (ክፍል) ነው። . የአርኪሜድስ ኃይል በፈሳሽ (ጋዝ) ውስጥ ባለው የሰውነት ክፍል ውስጥ ባለው የስበት ኃይል መሃል ላይ ይተገበራል።

የአርኪሜድስ ህግ ያልተስተካከለ ቅርጽ ያለው ወጥ የሆነ አካል ጥግግት ለማስላት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። በዚህ ሁኔታ ሰውነቱ ሁለት ጊዜ ይመዝናል: አንድ ጊዜ በአየር ውስጥ, እና ለሁለተኛ ጊዜ ሰውነታቸውን በሚታወቅ ፈሳሽ ውስጥ በማጥለቅ.

የተንሳፋፊ ኃይል ክፍሎች

የአርኪሜዲስ ሃይል መሰረታዊ የመለኪያ አሃድ፣ ልክ እንደ በSI ስርዓት ውስጥ ያለ ሃይል፣ = N ነው።

በGHS፡ F A ]=din

1Н= (ኪግ ሜትር)/ሰ 2

የችግር አፈታት ምሳሌዎች

ለምሳሌ

የአካል ብቃት እንቅስቃሴ ያድርጉ።በፈሳሽ ስርዓት ውስጥ በተጠመቀ ኩብ ላይ የሚሠራው ተንሳፋፊ ኃይል ምንድነው? እቃው በውሃ ተሞልቷል, ኬሮሴን በውሃው ላይ ይፈስሳል. በፈሳሾቹ መካከል ያለው መገናኛ በኩብ ፊት መሃል ላይ ያልፋል. የውሃውን ጥግግት 1 = 10 3 ኪ.ግ / ሜ 3 ፣ የኬሮሲን መጠን ከ 2 = 0.81 10 3 ኪ.ግ / ሜ 3 ጋር እኩል እንደሆነ አስቡ። የኩባው ጎን a=0.1 ሜትር ነው።

መፍትሄ።ሥዕል እንሥራ።

በግማሽ ኪዩብ በውሃ በኩል የሚሠራው ተንሳፋፊ ኃይል ከሚከተሉት ጋር እኩል ነው።

በግማሽ ኪዩብ በኬሮሲን ጎን የሚሠራው ተንሳፋፊ ኃይል ከሚከተሉት ጋር እኩል ነው።

ሁለቱም ሃይሎች ወደ ላይ ይመራሉ. በተለያዩ ነጥቦች ላይ ይተገበራሉ (የሰውነት መጠኖች በተመጣጣኝ ፈሳሽ ውስጥ የተጠመቁ የጅምላ ማዕከሎች) ፣ ሲጠቃለሉ ፣ ቬክተሮች ከራሳቸው ጋር ወደ አንድ ነጥብ ሊተላለፉ ይችላሉ። የተገኘው ተንሳፋፊ ኃይል ከሚከተሉት ጋር እኩል እንደሆነ ደርሰናል።

የሃይል ክፍሎችን (1.2)፣ (1.3) ወደ አገላለጽ (1.1) እንተካ፣ እኛ አለን፡-

ስሌቶቹን እናካሂድ:

መልስ።መልስ፡ F A =8.8 N

ለምሳሌ

የአካል ብቃት እንቅስቃሴ ያድርጉ።በአየር ውስጥ ክብደቱ 3.2 N ከሆነ እና በውሃ ውስጥ ያለው ክብደት 1.8 N ከሆነ የድንጋይ ጥግግት ምን ያህል ነው?

መፍትሄ።በአየር ውስጥ የድንጋይ ክብደት;

የድንጋይ ጥግግት የት ​​አለ, V የድንጋይ መጠን ነው. አንድ ድንጋይ በውሃ ውስጥ ስንመዘን የድንጋዩን ክብደት በፈሳሹ ውስጥ እናገኛለን፡-

የት F A ተንሳፋፊ ኃይል (አርኪሜዲስ ኃይል) ነው። በአርኪሜዲስ ህግ መሰረት.

የአርኪሜዲስ ህግ የፈሳሾች እና ጋዞች የስታቲክስ ህግ ነው፣ በዚህ መሰረት በፈሳሽ (ወይም በጋዝ) ውስጥ የተጠመቀ አካል በሰውነቱ መጠን ውስጥ ካለው ፈሳሽ ክብደት ጋር እኩል በሆነ ተንሳፋፊ ኃይል ይሠራል።

ዳራ

"ዩሬካ!" ("ተገኝ!") - ይህ የጭቆና መርሆውን ባወቀው በጥንታዊ ግሪክ ሳይንቲስት እና ፈላስፋ አርኪሜዲስ የተደረገው በአፈ ታሪክ መሠረት ይህ ቃለ አጋኖ ነው። በአፈ ታሪክ እንደሚነገረው የሲራክሳኑ ንጉሥ ሄሮን 2ኛ አክሊሉ በራሱ ንጉሣዊ ዘውድ ላይ ጉዳት ሳያደርስ ዘውዱ ከንጹሕ ወርቅ የተሠራ መሆኑን እንዲያውቅ ለአሳቢው ጠይቋል። የአርኪሜድስን ዘውድ ለመመዘን አስቸጋሪ አልነበረም, ነገር ግን ይህ በቂ አልነበረም - የተጣለበትን የብረት እፍጋት ለማስላት እና ንጹህ ወርቅ መሆኑን ለመወሰን የዘውዱን መጠን መወሰን አስፈላጊ ነበር. ከዚያም በአፈ ታሪክ መሰረት, አርኪሜድስ, የዘውዱን መጠን እንዴት እንደሚወስኑ በሃሳቦች የተጠመዱ, ወደ ገላ መታጠቢያው ውስጥ ዘልቀው - እና በድንገት በመታጠቢያው ውስጥ ያለው የውሃ መጠን እንደጨመረ አስተዋለ. እናም ሳይንቲስቱ የሰውነቱ መጠን እኩል መጠን ያለው የውሃ መጠን እንደሚፈናቀል ተገነዘበ፣ ስለዚህ ዘውዱ እስከ አፋፍ ባለው ተፋሰስ ውስጥ ቢወርድ፣ መጠኑን የሚያህል የውሃ መጠን ይቀይራል። ለችግሩ መፍትሄ ተገኘ እና በጣም በተለመደው የአፈ ታሪክ ስሪት መሰረት ሳይንቲስቱ ለመልበስ እንኳን ሳያስቸግረው ድሉን ለንጉሣዊው ቤተ መንግስት ለመዘገብ ሮጠ።

ሆኖም፣ እውነት የሆነው እውነት ነው፡ ተንሳፋፊነትን መርህ ያገኘው አርኪሜዲስ ነው። አንድ ጠንካራ አካል በፈሳሽ ውስጥ ከተጠመቀ በፈሳሹ ውስጥ ከተጠመቀ የሰውነት ክፍል ጋር እኩል የሆነ ፈሳሽ መጠን ያስወግዳል። ቀደም ሲል በተፈናቀለው ፈሳሽ ላይ የሚሠራው ጫና አሁን በተፈናቀለው ጠንካራ አካል ላይ ይሠራል. እና፣ በአቀባዊ ወደ ላይ የሚሠራው ተንሳፋፊ ኃይል ሰውነትን በአቀባዊ ወደ ታች ከሚጎትተው የስበት ኃይል የበለጠ ሆኖ ከተገኘ ሰውነቱ ይንሳፈፋል። አለበለዚያ ይሰምጣል (ይሰምጣል). በዘመናዊ ቋንቋ አንድ አካል የሚንሳፈፈው አማካይ እፍጋቱ ከተጠመቀበት ፈሳሽ መጠን ያነሰ ከሆነ ነው።

የአርኪሜዲስ ህግ እና ሞለኪውላር ኪኔቲክ ቲዎሪ

በእረፍት ላይ ባለ ፈሳሽ ውስጥ, ግፊት የሚፈጠረው በሚንቀሳቀሱ ሞለኪውሎች ተጽእኖ ነው. የተወሰነ መጠን ያለው ፈሳሽ በጠንካራ አካል ሲፈናቀል፣ የሞለኪውሎች ግጭት ወደ ላይ የሚደርሰው በሰውነት በተፈናቀሉ ፈሳሽ ሞለኪውሎች ላይ ሳይሆን በሰውነት ላይ የሚወድቅ ሲሆን ይህም ከታች የሚደርስበትን ጫና እና መግፋት ይገልፃል። ወደ ፈሳሹ ገጽታ. ሰውነቱ ሙሉ በሙሉ በፈሳሹ ውስጥ ከተጠመቀ ተንሳፋፊው ኃይል በእሱ ላይ መተግበሩን ይቀጥላል ፣ ምክንያቱም ግፊቱ እየጨመረ በሚሄድ ጥልቀት ስለሚጨምር እና የታችኛው የሰውነት ክፍል የላይኛው ክፍል ላይ የበለጠ ጫና ስለሚፈጥር ተንሳፋፊው ኃይል በላዩ ላይ ይሠራል። ይነሳል። ይህ በሞለኪውላዊ ደረጃ ላይ ስላለው ተንሳፋፊ ኃይል ማብራሪያ ነው።

ይህ የመግፋት ንድፍ ከብረት የተሰራ መርከብ ከውሃ በጣም ጥቅጥቅ ያለ ለምን እንደሆነ ያብራራል. እውነታው ግን በመርከብ የሚፈናቀለው የውሃ መጠን በውሃ ውስጥ ካለው የብረት መጠን እና ከውኃ መስመሩ በታች ባለው የመርከቧ ክፍል ውስጥ ካለው የአየር መጠን ጋር እኩል ነው። የመርከቧን ቅርፊት እና በውስጡ ያለውን አየር በአማካይ ከወሰድን ፣ የመርከቧ ጥግግት (እንደ አካላዊ አካል) ከውሃው ጥግግት ያነሰ ነው ፣ ስለሆነም በዚህ ምክንያት የሚንሳፈፍ ኃይል በላዩ ላይ ይሠራል። የውሃ ሞለኪውሎች ተፅእኖ ወደ ላይ የሚደረጉ ግፊቶች ከምድር የስበት ኃይል ከፍ ያለ ሆኖ መርከቧን ወደ ታች ይጎትታል - እና መርከቧ ይንሳፈፋል።

አጻጻፍ እና ማብራሪያዎች

በውሃ ውስጥ በተዘፈቀ አካል ላይ የተወሰነ ኃይል የሚሠራው እውነታ ለሁሉም ሰው የሚያውቀው ነው፡- ከባዱ አካላት ቀለል ያሉ ይመስላሉ - ለምሳሌ የራሳችን ገላ ገላ ውስጥ ሲጠመቅ። በወንዝ ወይም በባህር ውስጥ በሚዋኙበት ጊዜ በጣም ከባድ የሆኑ ድንጋዮችን በቀላሉ ማንሳት እና ማንቀሳቀስ ይችላሉ - በመሬት ላይ ሊነሱ የማይችሉት። በተመሳሳይ ጊዜ ቀላል ክብደት ያላቸው አካላት በውሃ ውስጥ መጥለቅን ይቃወማሉ: ትንሽ የውሃ-ሐብሐብ መጠን ያለው ኳስ መስመጥ ጥንካሬ እና ብልሃትን ይጠይቃል; የግማሽ ሜትር ዲያሜትር ያለው ኳስ ለመጥለቅ በጣም አይቀርም። ለጥያቄው መልስ ግልጽ በሆነ መልኩ ግልጽ ነው - ለምን አንድ አካል ተንሳፋፊ (እና ሌላ ማጠቢያዎች) በውስጡ ከተጠመቀ በሰውነት ላይ ካለው ፈሳሽ ተጽእኖ ጋር ይዛመዳል; ቀለል ያሉ አካላት ተንሳፈፉ እና ከባድዎቹ ይሰምጣሉ በሚለው መልስ አንድ ሰው ሊረካ አይችልም-የብረት ሳህን በእርግጥ በውሃ ውስጥ ይሰምጣል ፣ ግን ሳጥን ከሠሩ ፣ ከዚያ ሊንሳፈፍ ይችላል ። ሆኖም ክብደቷ አልተለወጠም.

የሃይድሮስታቲክ ግፊት መኖር በፈሳሽ ወይም በጋዝ ውስጥ በማንኛውም አካል ላይ የሚሠራ ተንሳፋፊ ኃይልን ያስከትላል። በፈሳሽ ውስጥ የዚህን ኃይል ዋጋ በሙከራ ለመወሰን የመጀመሪያው አርኪሜድስ ነው። የአርኪሜዲስ ህግ እንደሚከተለው ተዘጋጅቷል፡- በፈሳሽ ወይም በጋዝ ውስጥ የተጠመቀ አካል በተጠማቂው የሰውነት ክፍል ከሚፈናቀለው የፈሳሽ ወይም የጋዝ መጠን ክብደት ጋር እኩል የሆነ ተንሳፋፊ ኃይል ይገዛል።

ፎርሙላ

በፈሳሽ ውስጥ በተዘፈቀ አካል ላይ የሚሠራው የአርኪሜድስ ኃይል በቀመርው ሊሰላ ይችላል። ኤፍአ = ρ ረ gVአርብ

ρl የፈሳሹ እፍጋት ባለበት ፣

g - ነፃ ውድቀት ማፋጠን ፣

Vpt በፈሳሽ ውስጥ የተጠመቀው የሰውነት ክፍል መጠን ነው.

በፈሳሽ ወይም በጋዝ ውስጥ የሚገኝ የሰውነት ባህሪ የሚወሰነው በዚህ አካል ላይ በሚሰራው የስበት ኃይል ሞጁሎች እና በአርኪሜዲያን ኃይል ኤፍኤ መካከል ባለው ግንኙነት ላይ ነው። የሚከተሉት ሦስት ጉዳዮች ይቻላል:

1) ፉት> ኤፍኤ - የሰውነት መስመጥ;

2) Ft = FA - ሰውነት በፈሳሽ ወይም በጋዝ ውስጥ ይንሳፈፋል;

3) ፍት< FA – тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.

እና የማይንቀሳቀሱ ጋዞች።

ኢንሳይክሎፔዲያ YouTube

• 1 / 5

  የአርኪሜዲስ ህግ እንደሚከተለው ተቀርጿል፡- በፈሳሽ (ወይም በጋዝ) ውስጥ የተጠመቀ አካል ከፈሳሹ (ወይም ጋዝ) ክብደት ጋር እኩል በሆነ ተንሳፋፊ ኃይል ይሠራል። ጉልበቱ ይባላል በአርኪሜድስ ኃይል:

  F A = ​​ρ g V፣ (\ displaystyle (F)__(A)=\rho (g)V፣)

  የት ρ (\ displaystyle \rho)- የፈሳሽ መጠን (ጋዝ); g (\ማሳያ ዘይቤ (ሰ))የነፃ ውድቀት ማፋጠን ነው, እና V (\ displaystyle V)- በሰውነት ውስጥ የተዘፈቀውን የሰውነት ክፍል (ወይም ከሥሩ በታች የሚገኘው የሰውነት ክፍል). አንድ አካል በምድሪቱ ላይ የሚንሳፈፍ ከሆነ (በተለምዶ ወደ ላይ ወይም ወደ ታች ይንቀሳቀሳል)፣ ከዚያም ተንሳፋፊው ኃይል (የአርኪሜዲያን ኃይል ተብሎም ይጠራል) በመጠን (እና በአቅጣጫ ተቃራኒ) በፈሳሽ (ጋዝ) መጠን ላይ ከሚሠራው የስበት ኃይል ጋር እኩል ነው። በሰውነት የተፈናቀሉ, እና በዚህ ጥራዝ የስበት ማእከል ላይ ይተገበራሉ.

  ሰውነቱ ሙሉ በሙሉ በፈሳሽ የተከበበ መሆን እንዳለበት ልብ ሊባል ይገባል (ወይም ከፈሳሹ ወለል ጋር መቆራረጥ)። ስለዚህ፣ ለምሳሌ የአርኪሜዲስ ህግ በታንክ ግርጌ ላይ ተኝቶ፣ የታችኛውን ክፍል በሚነካ ኩብ ላይ ሊተገበር አይችልም።

  በጋዝ ውስጥ ስላለው አካል ለምሳሌ በአየር ውስጥ, የማንሳት ኃይልን ለማግኘት የፈሳሹን ጥንካሬ በጋዝ መጠኑ መተካት አስፈላጊ ነው. ለምሳሌ የሂሊየም ፊኛ ከአየር ጥግግት ያነሰ በመሆኑ ምክንያት ወደ ላይ ይበራል።

  የአርኪሜዲስ ሕግ አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው አካል ምሳሌ በመጠቀም የሃይድሮስታቲክ ግፊትን ልዩነት በመጠቀም ሊገለጽ ይችላል.

  P B - P A = ρ g h (\ displaystyle P_(B)-P_(A)=\rho gh) F B - F A = ​​ρ g h S = ρ g V , (\ displaystyle F_(B)-F_(A)=\rho ghS=\rho gV,)

  የት ፒ ኤ ፣ ፒ ቢ- ነጥቦች ላይ ግፊት ሀእና ለ, ρ - ፈሳሽ እፍጋት, ሸ- በነጥቦች መካከል ያለው ልዩነት ሀእና ለ, ኤስ- የሰውነት ክፍል አግድም አግድም ፣ ቪ- የተጠመቀው የሰውነት ክፍል መጠን.

  በቲዎሬቲካል ፊዚክስ፣ የአርኪሜዲስ ህግ እንዲሁ በተዋሃደ መልኩ ጥቅም ላይ ይውላል፡-

  F A = ​​∬ S p d S (\ displaystyle (F) _(A)=\int \ገደቦች _(S)(p(dS))),

  የት ኤስ (\ displaystyle S)- የቆዳ ስፋት, p (\ displaystyle p)- በዘፈቀደ ነጥብ ላይ ግፊት ፣ ውህደት በጠቅላላው የሰውነት ወለል ላይ ይከናወናል።

  የስበት መስክ በሌለበት, ማለትም ክብደት በሌለው ሁኔታ ውስጥ, የአርኪሜዲስ ህግ አይሰራም. ጠፈርተኞች ይህን ክስተት ጠንቅቀው ያውቃሉ። በተለይም በዜሮ ስበት ውስጥ ምንም አይነት ክስተት (ተፈጥሯዊ) ኮንቬንሽን የለም, ስለዚህ, ለምሳሌ, የአየር ማቀዝቀዣ እና የአየር ማናፈሻ የአየር ማረፊያ ክፍሎችን በአድናቂዎች በግዳጅ ይከናወናል.

  አጠቃላይ መግለጫዎች

  የተወሰነ የአርኪሜዲስ ህግ አናሎግ በማንኛውም አካል ላይ እና በፈሳሽ (ጋዝ) ላይ ወይም ወጥ ባልሆነ መስክ ላይ በተለየ መንገድ በሚሰሩ ሀይሎች መስክ የሚሰራ ነው። ለምሳሌ, ይህ የሚያመለክተው የኢነርጂ ኃይሎች መስክን ነው (ለምሳሌ, ማዕከላዊ ኃይል) - ሴንትሪፉግ በዚህ ላይ የተመሰረተ ነው. ለሜካኒካል ላልሆነ ተፈጥሮ መስክ ምሳሌ፡ በቫኩም ውስጥ ያለው ዲያግኔቲክ ቁስ ከፍ ካለ መግነጢሳዊ መስክ ወደ ዝቅተኛ ጥንካሬ ክልል ተፈናቅሏል።

  የዘፈቀደ ቅርጽ ላለው አካል የአርኪሜዲስ ህግ ማውጣት

  የሃይድሮስታቲክ ግፊት ፈሳሽ ጥልቀት ሸ (\ማሳያ ዘይቤ h)አለ p = ρ g h (\ displaystyle p=\rho gh). በተመሳሳይ ጊዜ እንመለከታለን ρ (\ displaystyle \rho)ፈሳሾች እና የስበት መስክ ጥንካሬ ቋሚ እሴቶች ናቸው, እና ሸ (\ማሳያ ዘይቤ h)- መለኪያ. ዜሮ ያልሆነ መጠን ያለው የዘፈቀደ ቅርጽ ያለው አካል እንውሰድ። ትክክለኛውን የኦርቶዶክስ ቅንጅት ስርዓት እናስተዋውቅ ኦ x y z (\ displaystyle Oxyz), እና ከቬክተር አቅጣጫ ጋር ለመገጣጠም የ z ዘንግ አቅጣጫን ይምረጡ g → (\ displaystyle (\vec (g))). በፈሳሹ ወለል ላይ በ z ዘንግ ላይ ዜሮን እናስቀምጣለን. በሰውነት ወለል ላይ የአንደኛ ደረጃ ቦታን እንመርጥ d S (\ displaystyle dS). ወደ ሰውነት በሚወስደው የፈሳሽ ግፊት ኃይል ይሠራል ፣ d F → A = - p d S → (\ displaystyle d (\vec (F)) _(A)=-pd(\vec (S))). በሰውነት ላይ የሚሠራውን ኃይል ለማግኘት ውህደቱን ከላይኛው ላይ ይውሰዱት፡-

  F → A = - ∫ S p d S → = - ∫ S ρ g h d S → = - ρ g ∫ S h d S → = ∗ - ρ g z d V = - ρ g e → z ∫ V d V = (ρ g V) (- e → z) (\ displaystyle (\vec (F)) _(A)=-\int \ limits _(S)(p) \,d(\vec (S)))=-\int \ገደበ _(S)(\rho gh \,d(\vec (S)))=-\rho g\int \ገደቦች _(S)( h\,d(\vec (S)))=^(*)-\rho g\int \liits _(V)(grad(h)\,dV)=^(**)-\rho g\int \ገደቦች _(V)((\vec (ሠ)))_(z)dV)=-\rho g(\vec (ሠ))__(z)\int \ገደቦች _(V)(dV)=(\ rho gV) ((\vec (ሠ)) __(z)))

  ከገጽታ ውህድ ወደ ድምጹ ውህደት ስንሸጋገር አጠቃላይ ኦስትሮግራድስኪ-ጋውስ ቲዎረምን እንጠቀማለን።

  ∗ ሸ (x, y, z) = z; ∗ ∗ g r a d (h) = ∇ h = e → z (\ displaystyle ()^(*) h(x,y,z)=z;\quad ^(**)grad(h)=\nabla h=( \vec (ሠ))__(z))

  የአርኪሜድስ ኃይል ሞጁል እኩል እንደሆነ እናገኘዋለን ρ g V (\ displaystyle \rho gV), እና ከስበት መስክ ጥንካሬ ቬክተር አቅጣጫ በተቃራኒ አቅጣጫ ይመራል.

  ሌላ ቃል (የት ρ t (\ displaystyle \rho _(t))- የሰውነት ውፍረት; ρ s (\ displaystyle \rho _(ዎች))- በውስጡ የተጠመቀበት የመካከለኛው ጥግግት).

  ወደ ታች ሳንሰምጥ ለምን በባሕሩ ላይ እንተኛለን? ለምንድነው ከባድ መርከቦች በውሃው ላይ የሚንሳፈፉት?

  ምናልባት ሰዎችን እና ጀልባዎችን ​​የሚገፋ አንድ ዓይነት ኃይል አለ ማለትም ሁሉም አካላት ከውኃ ውስጥ እንዲወጡ እና በላዩ ላይ እንዲንሳፈፉ ያስችላቸዋል.

  በፈሳሽ ወይም በጋዝ ውስጥ ያለው ግፊት በሰውነት ጥልቀት ላይ ያለው ጥገኛ ወደ ተንሳፋፊ ኃይል መልክ ወይም በሌላ መንገድ የአርኪሜዲስ ኃይል በማንኛውም ፈሳሽ ወይም ጋዝ ውስጥ በተዘፈቀ አካል ላይ ይሠራል። ምሳሌን ተጠቅመን የአርኪሜድስን ኃይል ጠለቅ ብለን እንመልከተው።

  ሁላችንም ጀልባዎችን ​​በኩሬዎች አስነሳን። ካፒቴን ከሌለ ጀልባ ምንድን ነው? ምን ታዘብን? መርከቧ ከካፒቴኑ ክብደት በታች ጠልቃ ጠልቃለች። በጀልባችን ላይ አምስት ወይም ስምንት ካፒቴኖችን ብናስቀምጥስ? ጀልባችን ወደ ታች ሰመጠች።

  ከዚህ ተሞክሮ ምን እንማራለን? የጀልባዋ ክብደት ሲጨምር ጀልባዋ ወደ ውሃው ዝቅ ስትል አየን። ያም ማለት የሰውነት ክብደት በውሃው ላይ ያለውን ጫና ጨምሯል, ነገር ግን የተንሳፋፊነት ሃይል ተመሳሳይ ነው.

  የሰውነት ክብደት ከተንሳፋፊው ኃይል መጠን ሲያልፍ ጀልባው በዚህ ኃይል ተጽኖ ወደ ታች ሰጠመ። ይኸውም ለአንድ የተወሰነ አካል አንድ ዓይነት፣ ለተለያዩ አካላት ግን የተለየ የሆነ ተንሳፋፊ ኃይል አለ።

  በፈሳሽ ውስጥ በተጠመቀ አካል ላይ የሚሠራው ተንሳፋፊ ኃይል፣ እንዲሁም አርኪሜዲስ ሃይል በመባል የሚታወቀው፣ በዚህ አካል ከተፈናቀለው ፈሳሽ ክብደት ጋር እኩል ነው።
  

  አንድ ጡብ, ሁሉም ሰው እንደሚያውቀው, በማንኛውም ሁኔታ ወደ ታች ይሰምጣል, ነገር ግን ከእንጨት የተሠራው በር በላዩ ላይ መንሳፈፍ ብቻ ሳይሆን ሁለት ተሳፋሪዎችን መያዝ ይችላል. ይህ ኃይል የአርኪሜዲያን ኃይል ተብሎ የሚጠራ ሲሆን በቀመሩ ይገለጻል፡-

  ፎውት = g*m f = g* ρ f * ቪ f = ፒ f፣

  m የፈሳሹ ብዛት የት አለ ፣

  እና Pf በሰውነት የተፈናቀለ ፈሳሽ ክብደት ነው.

  እና የእኛ የጅምላ እኩል ነው: m f = ρ f * V f, ከዚያም ከአርኪሜዲያን ኃይል ቀመር እኛ በተጠማቂው አካል ጥግግት ላይ የተመካ እንዳልሆነ እናያለን ነገር ግን በተፈናቀለው ፈሳሽ መጠን እና ጥንካሬ ላይ ብቻ ነው. በሰውነት.

  የአርኪሜዲያን ኃይል የቬክተር ብዛት ነው። የተንሳፋፊው ኃይል መኖሩ ምክንያት በሰውነት የላይኛው እና የታችኛው ክፍል ላይ ያለው ግፊት ልዩነት ነው በሥዕሉ ላይ የተመለከተው ግፊት በከፍተኛ ጥልቀት ምክንያት P 2> P 1 ነው. የአርኪሜድስ ኃይል እንዲነሳ, አካሉ ቢያንስ በከፊል ፈሳሽ ውስጥ እንዲገባ በቂ ነው.

  ስለዚህ፣ አንድ አካል በፈሳሽ ላይ የሚንሳፈፍ ከሆነ፣ በፈሳሹ ውስጥ በተዘፈቀው በዚህ የሰውነት ክፍል ላይ የሚሠራው ተንሳፋፊ ኃይል ከመላው አካል የስበት ኃይል ጋር እኩል ነው። የሰውነት ጥግግት ከፈሳሹ ጥግግት የሚበልጥ ከሆነ፣ አካሉ ሰምጦ ያነሰ ከሆነ፣ ከዚያም ይንሳፈፋል።
  

  በፈሳሽ ውስጥ የተጠመቀ አካል የሚፈናቀለውን የውሃ ክብደት ያህል በትክክል ክብደቱን ይቀንሳል። ስለዚህ የሰውነት ክብደት ከተመሳሳይ መጠን ካለው የውሃ ክብደት ያነሰ ከሆነ በላዩ ላይ እንደሚንሳፈፍ እና የበለጠ ከሆነ ደግሞ ሰምጦ ይሆናል ብሎ ማሰብ ተፈጥሯዊ ነው።

  የሰውነት ክብደት እና የውሃው እኩል ከሆኑ ሁሉም የውሃ ውስጥ ነዋሪዎች እንደሚያደርጉት ሰውነቱ በውሃ ውስጥ በሚያስደንቅ ሁኔታ ሊዋኝ ይችላል። በውሃ ውስጥ የሚኖሩ ፍጥረታት ጥግግት ከውሃው ጥግግት ፈጽሞ የተለየ አይደለም ፣ ስለሆነም ጠንካራ አፅም አያስፈልጋቸውም!

  ዓሦች የሰውነታቸውን አማካይ እፍጋት በመለወጥ የመጥለቅ ጥልቀታቸውን ይቆጣጠራሉ። ይህንን ለማድረግ, ጡንቻዎችን በመገጣጠም ወይም በማዝናናት የመዋኛ ፊኛ መጠን መቀየር ብቻ ያስፈልጋቸዋል.

  በግብፅ የባህር ዳርቻ ላይ አስደናቂ የሆነ የፋጋክ ዓሣ አለ. የአደጋው አቀራረብ ፋጋክ ውሃን በፍጥነት እንዲውጠው ያስገድደዋል. በተመሳሳይ ጊዜ የምግብ ምርቶች በፍጥነት መበስበስ በአሳ ጉሮሮ ውስጥ ከፍተኛ መጠን ያለው ጋዞች ይለቀቃሉ. ጋዞች የኢሶፈገስ ገባሪ ክፍተት ብቻ ሳይሆን ከእሱ ጋር የተያያዘውን ዓይነ ስውር መውጣትም ይሞላሉ. በውጤቱም, የፋጋክ ሰውነት በጣም ያብጣል, እና በአርኪሜዲስ ህግ መሰረት, በፍጥነት ወደ ማጠራቀሚያው ወለል ላይ ይንሳፈፋል. እዚህ ሰውነቱ ውስጥ የሚለቀቁት ጋዞች እስኪጠፉ ድረስ ተገልብጦ እየተንጠለጠለ ይዋኛል። ከዚህ በኋላ የስበት ኃይል ወደ ማጠራቀሚያው የታችኛው ክፍል ዝቅ ያደርገዋል, እዚያም ከታችኛው አልጌዎች መካከል ይጠለቃል.

  መመሪያዎች

  የአርኪሜዲያን ኃይል በከፍተኛ እና ዝቅተኛ የሰውነት ክፍሎች ደረጃ ላይ ባለው የውሃ ግፊት ልዩነት ምክንያት ይነሳል. ከፍታ ያለው የውሃ አምድ h1 ከዚህ ክብደት ጋር እኩል በሆነ ኃይል በላይኛው ክፍል ላይ ይጫናል. የታችኛው ክፍል የሚሠራው ከቁመቱ h2 ክብደት ጋር እኩል በሆነ ኃይል ነው. ይህ ቁመት የሚወሰነው በ h1 መጨመር እና የሰውነት ቁመቱ ራሱ ነው. በፓስካል ህግ መሰረት, በፈሳሽ ወይም በጋዝ ውስጥ ያለው ግፊት በሁሉም አቅጣጫዎች በእኩል መጠን ይሰራጫል. ወደላይ ጨምሮ።

  ወደላይ የሚሠራው ኃይል ወደ ታች ከሚሠራው ኃይል እንደሚበልጥ ግልጽ ነው። ነገር ግን የፈሳሽ ዓምድ ውጤት ብቻ ግምት ውስጥ መግባት እንዳለበት ልብ ሊባል ይገባል. ተንሳፋፊው ኃይል በሰውነቱ ክብደት ላይ የተመካ አይደለም። አካሉ የተሠራበት ቁሳቁስም ሆነ ሌሎች ጥራቶቹ ፣ ከስፋቱ በስተቀር ፣ በስሌቶች ውስጥ ጥቅም ላይ አይውሉም። የአርኪሜዲያን ኃይል ስሌት በፈሳሹ ጥግግት እና በተጠማቂው ክፍል የጂኦሜትሪክ ልኬቶች ላይ ብቻ የተመሠረተ ነው።

  ሁለት መንገዶች አሉ, የአርኪሜዲያን ኃይል በፈሳሽ ውስጥ በተጠመቀ አካል ላይ ይሠራል. የመጀመሪያው የሰውነትን መጠን መለካት እና ተመሳሳይ መጠን ያለው ፈሳሽ ክብደትን ማስላት ነው። ይህንን ለማድረግ, የሰውነት አካል ትክክለኛ የጂኦሜትሪክ ቅርፅ እንዲኖረው ያስፈልጋል, ማለትም, ኩብ, ትይዩ, ሉል, ንፍቀ ክበብ, ሾጣጣ ነው. በጣም ውስብስብ የሆነ የጠንካራ አካልን መጠን ለማስላት በጣም አስቸጋሪ ነው, ስለዚህ የአርኪሜዲስን ኃይል ለመወሰን በዚህ ጉዳይ ላይ የበለጠ ተግባራዊ ዘዴ ቁጥር 2. ግን በኋላ ላይ ተጨማሪ.

  የተጠመቀውን የሰውነት መጠን ከወሰንን በኋላ በፈሳሹ ጥግግት እናባዛለን እና በዚህ አካል ላይ የሚሠራውን የተንሳፋፊ ኃይል መጠን በአንድ የተወሰነ ጥግግት መካከለኛ እና በነፃ ውድቀት g (9.8 ሜ/ ኤስ 2) የአርኪሜድስ ኃይልን ለመወሰን ቀመር ይህንን ይመስላል።
  F=ρgV
  ρ የፈሳሹ ልዩ እፍጋት ነው;
  g - የነፃ ውድቀት ማፋጠን;
  V የተፈናቀለ ፈሳሽ መጠን ነው.
  ልክ እንደ ማንኛውም ኃይል, በኒውተንስ (ኤን) ይለካል.

  ሁለተኛው ዘዴ የተፈናቀለውን ፈሳሽ መጠን በመለካት ላይ የተመሰረተ ነው. አርኪሜድስ ህጉ እንዲገኝ ካደረገው ልምድ ጋር በጣም በቅርበት ይዛመዳል። አካልን በከፊል ለመጥለቅ የአርኪሜዲያን ኃይልን ሲያሰላ ይህ ዘዴ በጣም ምቹ ነው። አስፈላጊውን መረጃ ለማግኘት በጥናት ላይ ያለው አካል በክር ላይ ተንጠልጥሎ ቀስ ብሎ ወደ ፈሳሽ ውስጥ ይወርዳል.

  በሰውነት ውስጥ ከመጥለቁ በፊት እና በኋላ በመርከቧ ውስጥ ያለውን የፈሳሽ መጠን ለመለካት በቂ ነው, በደረጃው ላይ ያለውን ልዩነት በማባዛት እና የተፈናቀለ ፈሳሽ መጠን ይፈልጉ. ልክ እንደ መጀመሪያው ሁኔታ, ይህንን መጠን በፈሳሽ እና በ g ጥግግት እናባዛለን. የተገኘው ዋጋ የአርኪሜድስ ኃይል ነው. የኃይል አሃድ ኒውተን እንዲሆን ድምጹ በ m3 እና ጥግግት በኪ.ግ / m3 መለካት አለበት.